沙漠化正逆过程中沙地植被植物多样性的研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 李玉霖 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2005 |
| 授予单位 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 导师 | 赵哈林 |
| 关键词 | 沙漠化 植物多样性 植被退化 植被恢复 生态系统功能 |
| 其他题名 | Variations of plant diversity in the processes of land desertification and its restoration in sandy land |
| 中文摘要 | 本研究通过大量的野外调查，围绕科尔沁沙地沙漠化正逆过程中植物多样性变化特征这一主题，对沙质草地和不同类型沙漠化土地的植物多样性变化特征及其与气候变化和人为干扰等因素的关系，以及沙漠化过程中植物多样性的生态系统功能等进行了研究，结论如下：（l）科尔沁沙地的地上植被组成和土壤种子库在不同类型沙漠化土地之间存在较大差异。固定沙丘和丘间低地的Shannon-Weaver多样性指数相对较高，而流动沙丘和半固定沙丘的则较低。在四种类型沙漠化土地上，杂类草的多样性指数大于禾本科和豆科的多样性指数，均匀度指数也表现出相同规律。沿着流动沙丘叶半固定沙丘叶固定沙丘叶丘间低地的梯度，植物的多样性指数呈上升趋势，但豆科植物例外。土壤种子库多样性分析的结果与地上植物的分析结果相似，shannon-Weaver指数显示丘间低地和固定沙丘土壤中的植物种类远大于半固定沙丘和流动沙一丘土壤中的植物种类数。Spearman相关性分析证实，丘间低地和固定沙丘的种子库组成与其地上植被组成显著相关（P<0.01），而半固定沙．丘和流动沙丘的种子库组成和地上植被的组成没有显著相关性。（2）在流动沙地的自然恢复过程中，一年生植物和多年生植物的物种数变异较大，而在固定沙地两种类型植物的物种数相对稳定。从19％年到2000年，一年生植物和多年生植物的Shannon一Wiener多样性指数均有明显上升，但2000年以后呈微弱的下降趋势，这种下降可能与当时的气候干旱有关。植被均匀度指数（Shannon-WienerJ）的变化与多样性指数的变化相似。植被组成的相似性指数和对应分析结果说明，流动沙地植被组成的变化直接反映流动沙地向固定沙地的演替趋势，但流动沙地经过8年连续恢复尚处于差巴嘎篙前期阶段。（3）在科尔沁沙地，降水量的变化可以导致一年生植物多样性的波动，二者呈正相关。物种丰富度对低降水量的反应比较敏感，当降水量小于25Omm时，一年生植物种丰富度急剧减少，但是高降水量对物种丰富度的增大作用不明显。从Simpson指数和Shannon一Weiner指数的变化来看，simpson指数与降水量的密切程度大于Shannon一Weiner指数。而均匀度指数对降水量的反应不确定。从降水量对一年生植物多样性的影响来看，生长期降水量的变化对一年生植物多样性的影响大于年降水量。（4）放牧干扰可以引起科尔沁沙质草地植物群落结构的改变。植物群落结构的变化受放牧强度的显著影响，中度和轻度放牧有利于沙质草地植物群落物种丰富度的维持，而重度放牧会对植物群落结构造成严重的破坏，导致部分植物种的丧失，物种多样性～卜降。放牧干扰降低了植物群落之间的相似性，导致了草场结构的较大差异，明显改变了沙质草地植物生活型比例，过度放牧可以造成沙质草地植物群落结构的简单化。这些变化与放牧家畜选择性采食及不同植物对放牧响应的策略不同有关，还可能与植物种间的竞争和协同进化有关。（5）经历不同强度放牧处理的草地，其停牧后的植被自然恢复方向不同，随时间推移，重牧恢复区物种多样性上升，而中牧恢复区和轻牧恢复区物种多样性下降，这种变化主要表现在恢复的初期阶段，当连续恢复5年后，各恢复区之间的植被趋于一致，相似性指数保持在70％以上。在植被的恢复演替中，生活型组成也相应发生变化。C3、C4、豆科植物类群及一年生和多年生植物类群的比例因不同强度的放牧干扰表现一定的差异，这种差异主要表现在恢复初期。（6）在干旱年份，植物的地上生物量与物种丰富度之间在丘间低地和固定沙丘都表现出线性负相关关系，而在半固定沙丘和流动沙丘上表现线性增加的关系；在湿润年份，4种生境上的地上生物量与物种丰富度均表现线性增加的关系。说明科尔沁沙地植物群落物种多样性和生产力的关系会因生境的不同而发生改变，这表明环境改变对两者之间的关系有着极为显著的影响。科尔沁沙地植物群落物种多样性与初级生产力的一般模式是呈线性增加的关系。（7）基于植物盖度，、高度、N含量、C含量及比叶面积等9项植物属性，采用聚类分析的方法可以将科尔沁沙质草地植物群落划分为5个功能群，同一功能群由功能相似的若干植物种组成。不同的优势植物具有不同的生态功能，表现功能不相似特性。当植被受到重度放牧等千扰时，如果干扰行为引起植被组成中某些物种的多度下降或消失，群落中与这些物种功能相似（同一功能群）的一些物种的多度会升高，表现出功能相似物种之间的互补效应。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-08-22 |
| 页码 | 96 |
| 源URL | [http://ir.casnw.net/handle/362004/22033]  |
| 专题 | 寒区旱区环境与工程研究所_研究生学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李玉霖. 沙漠化正逆过程中沙地植被植物多样性的研究[D]. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 2005. |
入库方式： OAI收割
来源：寒区旱区环境与工程研究所
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